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基本基础知识

第四部分典型石油炼制及石油化工生产装置仿真操作

一、常减压蒸馏装置仿真操作

（一）装置介绍

本装置为250万吨/年石油常减压蒸馏装置，原油经原油泵抽送到换热器，换热至110℃左右，加入一定量的破乳剂和洗涤水，充分混合后进入一级电脱盐罐。

同时，在高压电场的作用下，使油水分离。

脱水后的原油从一级电脱盐罐顶部集合管流出，再注入破乳剂和洗涤水，充分混合后进入二级电脱盐罐，同样在高压电场作用下，进一步油水分离，达到原油电脱盐的目的。

然后再经过换热器加热到200℃左右后，进入蒸发塔，在蒸发塔拨出一部分轻组分。

拨头油再用泵抽送到换热器继续加热到280℃以上，然后去常压炉升温到356℃进入常压塔。

在常压塔拨出重柴油以前组分，高沸点重组分再用泵抽送到减压炉升温到386℃进减压塔，在减压塔拨出润滑油料，塔低重油经泵抽送到换热器冷却后出装置。

1.工艺流程简述

（1）原油系统换热

罐区原油（65℃）由原油泵（P101/1,2）抽入装置后，首先与闪蒸塔顶汽油、常压塔顶汽油（H-101/1-4）换热至80℃左右,然后分两路进行换热:

一路原油与减一线（H-102/1,2）、减三线（H-103/1,2）、减一中（H-105/1,2）换热至140℃（TIC1101）左右；另一路原油与减二线（H-106/1,2）、常一线（H-107）、常二线（H-108/1,2）、常三线（H-109/1,2）换热至140℃（TI1101）左右，然后两路汇合后进入电脱盐罐（R-101/1,2）进行脱盐脱水。

脱盐后原油（130℃左右）从电脱盐出来分两路进行换热，一路原油与减三线（H-103/3,4）、减渣油（H-104/3-7）、减三线（H-103/5,6）换热至235℃（TI1134）左右;二路原油与常一中（H-111/1-3）、常二线（H-108/3）、常三线（H-109/3）、减二线（H-106/5,6）、常二中（H-112/2,3）、常三线（H-109/4）换热至235℃（TIC1103）左右;两路汇合后进入闪蒸塔（T-101）。

也可直接进入常压炉。

闪蒸塔顶油汽以180℃（TI1131）左右进入常压塔顶部塔或直接进入汽油换热器（H-101/1-4）,空冷器（L-101/1-3）。

拔头原油经拔头原油泵（P102/1,2）抽出与减四线（H-113/1）换热后分两路:

一路与减二中（H-110/2-4）,减四线（H-113/2）换热至281℃（TIC1102）左右;二路与减渣油（H-104/8-11）换热至281℃（TI1132）左右,两路汇合后与减渣油（H-104/12-14）换热至306.8℃（TI1106）左右再分两路进入常压炉对流室加热,然后再进入常压炉辐射室加热至要求温度入常压塔（T-102）进料段进行分馏。

（2）常压塔

常压塔顶油先与原油（H-101/1-4）换热后进入空冷（L-101/1,2）,再入后冷器（L-101/3）冷却,然后进入汽油回流罐（R-102）进行脱水,切出的水放入下水道。

汽油经过汽油泵（P103/1,2）一部分打顶回流,一部分外放。

不凝汽则由R-102引至常压瓦斯罐（R-103）,冷凝下来的汽油由R-103底部返回R-102,瓦斯由R-103顶部引至常压炉作自产瓦斯燃烧,或放空。

常一线从常压塔第32层（或30层）塔板上引入常压汽提塔（T-103）上段,汽提油汽返回常压塔第34层塔板上,油则由泵（P106/1,P106/B）自常一线汽提塔底部抽出,与原油换热（H-107）后经冷却器（L-102）冷却至70℃左右出装置。

常二线从常压塔第22层（或20层）塔板上引入常压汽提塔（T-103）中段,汽提油汽返回常压塔第24层塔板上,油则由泵（P107,P106/B）自常二线汽提塔底部抽出,与原油换热（H-108/1,2）后经冷却器（L-103）冷却至70℃左右出装置。

常三线从常压塔第11层（或9层）塔板上引入常压汽提塔（T-103）下段,汽提油汽返回常压塔第14层塔板上,油则由泵（P108/1,2）自常三线汽提塔底部抽出,与原油换热（H-109/1-4）后经冷却器（L-104）冷却至70℃左右出装置。

常压一中油自常压塔顶第25层板上由泵（P104/1,P104/B）抽出与原油换热（H-111/1-3）后返回常压塔第29层塔板上。

常压二中油自常压塔顶第15层板上由泵（P104/B,P105）抽出与原油换热（H-112/2,3）后返回常压塔第19层塔板上。

常压渣油经塔底泵（P109/1,2）自常压塔T-102底抽出，分两路去减压炉（炉-102,103）对流室,辐射室加热后合成一路以工艺要求温度进入减压塔（T-104）进料段进行减压分馏。

（3）减压塔

减顶油汽二级经抽真空系统后,不凝汽自L-110/1,2放空或入减压炉（炉-102）作自产瓦斯燃烧。

冷凝部分进入减顶油水分离器（R-104）切水,切出的水放入下水道,污油进入污油罐进一步脱水后由泵（P118/1,2）抽出装置,或由缓蚀剂泵抽出去闪蒸塔进料段或常一中进行回炼。

减一线油自减压塔上部集油箱由减一线泵（P112/1,P112/B）抽出与原油换热（H-102/1,2）后经冷却器（L-105/1,2）冷却至45℃左右,一部分外放,另一部分去减顶作回流用。

减二线油自减压塔引入减压汽提塔（T-105）上段,油汽返回减压塔,油则由泵（P113,P112/B）抽出与原油换热（H-106/1-6）后经冷却器（L-106）冷却至50℃左右出装置。

减三线油自减压塔引入减压汽提塔（T-105）中段,油汽返回减压塔,油则由泵（P114/1,P114/B）抽出与原油换热（H-103/1-6）后经冷却器（L-107）冷却至80℃左右出装置。

减四线油自减压塔引入减压汽提塔（T-105）下段,油汽返回减压塔,油则由泵（P115,P114/B）抽出,一部分先与原油换热（H-113/1,2）,再与软化水换热（H-113/3,4->H-114/1,2）后经冷却器（L-108）冷却至50--85℃左右出装置;另一部分打入减压塔四线集油箱下部作净洗油用。

冲洗油自减压塔由泵（P116/1,2）抽出后与L-109/2换热,一部分返塔作脏洗油用,另一部分外放。

减一中油自减压塔一,二线之间由泵（P110/1,P110/B）抽出与软化水换热（H-105/3）,再与原油换热（H-105/1,2）后返回减压塔。

减二中油自减压塔三,四线之间由泵（P111,P110/B）抽出与原油换热（H-110/2-4）后返回减压塔。

减压渣油自减压塔底由由泵（P117/1,2）抽出与原油换热（H-104/3-14）后,经冷却器（L-109）冷却后出装置。

2.主要设备工艺控制指标

（1）闪蒸塔T-101

名称

温度（℃）

压力（表）（MPA）

流量（T/H）

进料流量

235

0.065

126.262

塔底出料

228

0.065

121.212

塔顶出料

230

0.065

5.05

（2）常压塔T-102

名称

温度（℃）

压力（表）（MPA）

流量（T/H）

常顶回流出塔

120

0.058

常顶回流返塔

35

10.9

常一线馏出

175

6.3

常二线馏出

245

7.6

常三线馏出

296

8.94

进料

345

121.2121

常一中出/返

210/150

24.499

常二中出/返

270/210

28.0

常压塔底

343

101.8

（3）减压塔

名称

温度（℃）

压力（MPa）

流量（T/H）

减顶出塔

70

-0.09

减一线馏出/回流

150/50

17.21/13.

减二线馏出

260

11.36

减三线馏出

295

11.36

减四线馏出

330

10.1

进料

385

减一中出/返

220/180

59.77

减二中出/返

305/245

46.687

脏油出/返

减压塔底

362

61.98

（4）常压炉F-101,减压炉F-102,F-103

名称

氧含量（%）

炉膛负压（MMHG）

炉膛温度（℃）

炉出口温度（℃）

F-101

3~6

-2.0

610.0

368.0

F-102

3~6

-2.0

770.0

385.0

F-103

3~6

-2.0

730.0

385.0

（二）装置冷态开工过程

1.开车准备

（1）开工具备的条件

①与开工有关的修建项目全部完成并验收合格。

②设备、仪表及流程符合要求。

③水、电、汽、风及化验能满足装置要求。

④安全设施完善，排污管道具备投用条件，操作环境及设备要清洁整齐卫生。

（2）开工前的准备

①准备好黄油、破乳剂、20#机械油、液氨、缓蚀剂、碱等辅助材料。

②原油含水>1%，油温不高于50℃，原油与付炼联系，外操做好从罐区引燃料油的工作。

③准备好开工循环油、回流油、燃料气（油）。

2.冷态开车

（1）装油

装油的目的是进一步检查机泵情况,检查和发现仪表在运行中存在的问题,脱去管线内积水,建立全装置系统的循环.

①常减压装油步骤

启动原油泵P-101/1，2（在泵图页面上点P-101/1，2一下，其中一个泵变绿色表示该泵已经开启，下同），打开调节阀FIC1101、TIC1101，开度各为50%，将原油引入装置；

原油一路经换热器H-105/2,另一路经H-106/4；

两路混合后经含盐压差调节阀PDIC1101（开度为50%）和现场阀VX0001（开度为100%）到电脱盐罐R-101/1，建立电脱盐罐R-101/1的液位LI1101；

再打开PDIC1102（开度为50%）和现场阀VX0002（开度为100%）,引油到电脱盐R-101/2，建立电脱盐罐R-101/2的液位LI1102；

到现场打开VX0007（开度为100%），经电脱盐后的原油分两路，一路经换热器H-109/4，另一路经换热器H-103/6；

打开温度调节阀TIC1103（开度50%，使原油到闪蒸塔（T-101），建立闪蒸塔T101塔低液位LIC1103。

待闪蒸塔T-101底部液位LIC1103达到50%时，启动闪蒸塔底泵P102/1，2（去泵现场图查找该泵，用左键点击开启该泵）；

打开塔底流量调节阀FIC1104（逐渐开大到50%），打开TIC1102（开度为50%）流经换热器组H-113/2和H-104/11，H-104/14；

原油分两股进入常压炉（F-101）；在常压塔加热炉的DCS图上打开进入常压炉的流量调节阀FIC1106、FIC1107（开度各为50%）

原油经过常压炉（F-101）的对流室、辐射室；

两股出料合并为一股进入到常压塔（T-102）进料段（即显示的TOT102）；

观察常压塔塔低液位LIC1105的值，并调节闪蒸塔进出流量阀（FIC1101和FIC1104），控制闪蒸塔塔低液位LIC1103为50%左右（即PV=50）

②减压装油步骤

待常压塔T-102底部液位LIC1105达到50%时（即PV=50），启动常压塔底泵P109/1，2其中一个（方法同上述启动泵的方法）：

打开FIC1111和FIC1112（开度逐渐开大到50%左右，控制LIC1105为50%），分两路进入减压炉F-102和F-103的对流室、辐射室。

经两炉F-102和F-103后混合成一股进料，进入减压塔T-104。

待减压塔T-104底部液位LIC1201达到50%时（即PV=50左右），启动减压塔底P117/1，2其中一个；

打开减压塔塔底抽出流量控制阀FIC1207（开度逐渐开大，控制塔底液位为50%左右。

并到减压系统图现场打开开工循环线阀门VX0040，然后停原油泵P-101/1，2；装油完毕。

注：

首先看现场图的手阀是否打开，确认该路管线畅通。

然后到DCS画面上，先开泵，再开泵后阀，建立液位。

进油同时注意电脱盐罐R101/1,2切水。

即：

间断打开LIC1101、LIC1102水位调节阀，控制不超过50%。

（2）冷循环

冷循环目的主要是检查工艺流程是否有误，设备、仪表是否正常，同时脱去管线内部残存的水。

待切水工作完成，各塔底液面偏高（50%左右）后，便可进行冷循环。

①冷循环具体步骤与装油步骤相同；流程不变.

②冷循环时要控制好各塔液面稍过50%左右（LIC1103、LIC1105、LIC1201），并根据各塔液面情况进行补油。

③R-101/1,2底部要经常反复切水：

间断打开LIC1101、LIC1102水位调节阀，控制不超过50%。

④各塔底用泵切换一次，检查机泵运行情况是否良好（在该仿真中不做具体要求）。

⑤换热器、冷却器副线稍开，让油品自副线流过（在该仿真中不做具体要求）。

⑥根据各塔的液位情况（将LIC1103、LIC1105、LIC1201控制在略大于50%）,随时调节流量大小。

⑦检查塔顶汽油，瓦斯流程是否打开，防止憋压。

闪蒸塔顶油气出口阀VX0008（开度为50%）；

从闪蒸塔出来到常压塔中部偏上进气阀VX0019（开度为50%）；

常压塔顶循环出口阀VX0042（开度为50%）；

常压塔T102塔顶冷却器L-101冷凝水入口阀VX0050（开度为50%）；

不凝气由汽油回流罐（R-102）到常压瓦斯罐（R-103）的出口阀VX0017（开度为50%）；

由常压瓦斯罐（R-103）冷却下来的汽油返回汽油回流罐（R-102）的阀VX0018（开度为50%）；

常压瓦斯罐（R-103）的排气阀VX0020（开度为50%）。

⑧启用全部有关仪表显示。

⑨如果循环油温度TI1109低于50℃，炉F-101可以间断点火，但出口温度（TI1113或TI1112）不高于80℃。

⑩冷循环工艺参数平稳后（主要是3个塔液位控制在50%左右，运行时间可少于4小时），在此做好热循环的各项准备工作。

注：

加热炉简单操作步骤（以常压炉为例）：

在常压炉的DCS图中打开烟道挡板HC1101开度50%，打开风门ARC1101，开度为50左右，打开PIC1102，开度逐渐开大到50%，调节炉膛负压，到现场打开自然风现场打开VX0013，开度为50%左右，点燃点火棒，现场点击IGNITION为开状态。

再在DCS画面中稍开瓦斯气流量调节阀TIC11105，逐渐开大调节温度，见到加热炉底部出现火燃标志图证明加热炉点火成功。

调节时可调节自然风风门、瓦斯及烟道挡板的开度，来控制各指标。

实际加热炉的操作包括烘炉等细节，仿真这里不做具体要求。

仿真过程的冷循环要保持稳定一段时间（10min）。

（3）热循环

当冷循环无问题处理完毕后，开始热循环，流程不变。

①热循环前准备工作

第一步：

分别到各自现场图中打开T-101,T-102,T-104的顶部阀门,防止塔内憋压（部分在前面已经开启）。

第二步：

到泵现场图启动空冷风机K-1，2；到常压塔现场和减压塔现场打开各冷凝冷却器给水阀门，检查T-102,T-104馏出线流程是否完全贯通，防止塔内憋压（到现场图中打开手阀及机泵，在DCS操作画面中打开各调节阀）。

空冷风机K-1，2；常一线冷凝冷却器L-102给水阀VX0051（开度为50%）；常二线冷凝冷却器L-103给水阀VX0052（开度为50%）；常三线冷凝冷却器L-104给水阀VX0053（开度为50%）；减一线冷凝冷却器L-105给水阀VX0054（开度为50%）；减二线冷凝冷却器L-106给水阀VX0055（开度为50%）；减三线冷凝冷却器L-107给水阀VX0056（开度为50%）；减四线冷凝冷却器L-108给水阀VX0057（开度为50%）；减压塔底出料冷凝冷却器L-109给水阀VX0058（开度为50%）；减四线软水换热器器H-113/4给水阀VX0059（开度为50%）；减压塔T104减一中给水阀VX0060（开度为50%）。

第三步：

循环前到闪蒸塔现场将原油入电脱盐罐副线阀门（VX0079、VX0006、VX0005）全开（在后面还要关死这几个副线阀门），甩开电脱盐罐R101/1，2，防止高温原油烧坏电极棒。

开电脱盐罐副线时会引起入电脱盐罐原油流量的变化，要注意调节各塔的液位（LIC1103、LIC1105、LIC1201）。

②热循环升温、热紧过程：

第一步：

炉F-101,F-102,F-103开始升温，起始阶段以炉膛温度为准，前两小时温度不得大于300℃，两小时后以炉F－101出口温度为主，以每小时20－30℃速度升温。

（在这里我们只要适当控制升温速度即可，不要太快，步骤

（2）---（3）在这里可省去，实际在工厂要严格按升温曲线进行升温操作）

第二步：

当炉F－101出口温度升至100－120℃时恒温两小时脱水，温至150℃恒温2－4小时脱水。

第三步：

恒温脱水至塔底无水声，回路罐中水减少，进料段温度与塔底温度较为接近时，炉－101开始以每小时20－25℃速度升温至250℃时恒温，全装置进行热紧。

第四步：

炉F－102，103出口温度TIC1201、TIC1203始终保持与炉F－101出口温度TIC1104平衡，温差不得大于30℃。

第五步：

常压塔顶温度TIC1106升至100℃－120℃时，联系轻质油引入汽油开始打顶回流（在常压塔塔顶回流现场图中打开轻质油线阀VX0081，打开FIC1110开度要自己调节，此时严格控制水液面LIC1107,严禁回流带水.

第六步：

常压炉F－101出口温度TIC1104升至300℃时，常压塔自上而下开侧线，开中段回流（到现场图中打开手阀及机泵，在DCS操作画面中打开各调节阀）。

常一线：

LIC1108、FIC1116、泵P106/1；

常二线：

LIC1109、FIC1115、泵P107；

常三线：

LIC1110、FIC1114、泵P108/1，2；

常一中：

FIC1108、TIC1107、泵P104/1；

常二中：

FIC1109、TIC1108、泵P105；

升温阶段即脱水阶段，塔内水份在相应的压力下开始大量汽化，所以必须加倍注意，加强巡查，严防P102/1,2,P109/1,2,P117/1,2泵抽空。

并根据各塔液面情况进行补油。

同时再次检查塔顶汽油线是否导通，以免憋压。

③热循环过程注意事项：

a.热循环过程中要注意整个装置的检查，以防泄漏或憋压。

b.各塔底泵运行情况，发现异常及时处理。

c.严格控制好各塔底液面，随时补油。

d.升温同时打开炉-101,102,103过热蒸汽（分别在常压塔加热炉和减压塔加热炉的DCS画面中打开PIC-1103，PIC-1202，PIC-1205，开度为50%即可），并放空,防止炉管干烧。

（4）常压系统转入正常生产

①切换原油

第一步：

T-102自上而下开完侧线后，启动原油泵。

将渣油改出装置。

启用渣油冷却器L-109/2，将渣油温度控制在160℃以内，在减压塔T104现场打开渣油出口阀VX0078，关闭开工循环线VX0040，原油量控制在70-80T/H。

第二步：

导好各侧线，冷换热设备及外放流程，关闭放空，待各侧线来油后，联系调度和轻质油，并启动侧线泵、侧线外放（前面已经打开）。

第三步：

当过热蒸汽温度（TI1122）超过350℃时，缓慢打开T-102底吹汽现场开启VX0014、常压塔T102各侧线吹蒸汽阀VX0080，关闭过热蒸汽放空阀（仿真中没做）。

第四步：

待生产正常后缓慢将原油量提至正常（参数见指标表格）。

②常压塔正常生产

第一步：

切换原油后，炉F－101以20℃/小时的速度升温至工艺要求温度。

第二步：

炉F－101抽空温度正常后，常压塔自上而下开常一中、常二中回流（前面已经做开启了）。

第三步：

原油入脱盐罐温度TI1102低于140℃时，将原油入脱盐罐副线开关关闭。

第四步：

司炉工控制好炉F－101出口温度，常压技工按工艺指标和开工方案调整操作，使产品尽快合格，及时联系调度室将合格产品改入合格罐。

第五步：

根据产品质量条件控制侧线吹汽量。

③注意事项

a.控制好R－102汽油液面LIC1106及水液面LIC1107，待汽油液面正常后停止补汽油，用本装置汽油打回流。

b.过热蒸汽压力PIC1103控制在0.3-0.35MPa，温度TI1122控制在380－450℃。

开塔顶部吹汽时要先放净管线内冷凝水，再缓慢开汽，防止蒸汽吹翻塔盘。

C.R-101/1,2送电，脱盐工作好脱盐罐切水工作，防止原油含水过大影响操作。

d.严格控制好侧线油出装置温度。

e.通知化验室按时作分析。

（5）减压系统转入正常生产

①开侧线

第一步：

当常压开侧线后，减压炉开始以20℃/小时的速度升温至工艺指标要求的范围内。

第二步：

当过热蒸汽温度超过350℃开减压塔底吹汽现场打开VX0082、减压塔T104各侧线吹蒸汽现场阀VX0083，关过热蒸汽放空（仿真中没做）。

第三步：

当炉F－102、F-103出口温度TI1209、TI1222升至350℃时，打开炉F－102、F-103开炉管注汽VX0021、VX0026。

第四步：

减压塔开始抽真空。

抽真空分三段进行：

第一段：

0~200mmHg；第二段：

200~500mmHg；第三段：

500~最大mmHg。

操作步骤：

在抽真空系统图上，先打开冷却水现场阀VX0086，然后依次打开抽一线现场阀VX0084、抽二线现场阀VX0085等抽真空阀门，并打开VX0034和泵P118/1，2。

第五步：

T－104顶温度超过工艺指标时，将常三线油倒入减压塔顶打回流（即开减压塔顶回流线汽油入口阀VX0077），待减一线有油（即LIC1202大于0）后，改减一线本线打回流（即关闭减压塔顶回流线阀VX0077，开启减压塔顶回流阀VX0076，开泵P112/1，开减压塔顶回流量调节阀FIC1208），常三线改出装置，控制塔顶温度（TIC1205）在指标范围内。

第六步：

减压塔自上而下开侧线。

操作方法同常压步骤，基本相同。

减一线：

LIC1202；减二线：

LIC1203、FIC1211、泵P113；减三线：

LIC1204、FIC1210、泵P114/1；减四线：

LIC1205、FIC1209、泵P115；减一中：

FIC1203、TIC1206、泵P110/1；减二中：

FIC1204、TIC1207、泵P111；脏洗油系统：

FIC1205、泵P116/1。

②调整操作

第一步：

当炉F-102,F-103出口温度达到工艺指标后，自上而下开中段回流，开回流时先放净设备管线内存水，严禁回流带水。

第二步：

侧线有油后联系调度室、轻质油，启动侧线泵将侧线油改入催化料或污油罐。

第三步：

倒好侧线流程，启动P116/1,2开脏洗油系统，同时启用净洗油系统。

第四步：

根据产品质量调节侧线吹汽流量。

第五步：

司炉工稳定炉出口温度，减压技工根据开工方案要求尽快调整产品使其合格，将合格产品改进合格罐。

第六步：

将软化水引入装置，启用蒸汽发生器系统。

自产气先排空，待蒸汽合格不含水后，再并入低压蒸汽网络或引入蒸汽系统。

③注意事项：

a.开炉管注汽，塔部吹气应先放净管线内冷凝存水。

b.过热蒸汽压力控制在0.25-0.3MPa，温度控制在380-450℃范围内。

c.抽真空前先检查抽真空系统流程是否正确。

抽真空后，检查系统是否有泄露，控制好R-104液面。

d.控制好蒸汽发生器水液面，自产蒸汽压力不大于0.6MPa。

e.开净洗油，脏洗油系统，应